ชุมชนเทคโนโลยีกำลังพูดถึงการค้นพบที่ไม่คาดคิด คือคนส่วนใหญ่ในปัจจุบันมีชิ้นส่วนของวัสดุพลาสติกจากศตวรรษที่ 19 อยู่ในร่างกาย Gutta-percha โพลิเมอร์ธรรมชาติที่ปฏิวัติเทคโนโลยียุค Victorian ยังคงมีความสำคัญอย่างเงียบๆ ในชีวิตสมัยใหม่ โดยเฉพาะในขั้นตอนทางทันตกรรม
วัสดุที่น่าสนใจนี้เกิดขึ้นจากการอภิปรายเกี่ยวกับพลาสติกยุคแรกและวัสดุสังเคราะห์ที่มีมาก่อนยุคโพลิเมอร์สมัยใหม่ของเรา แม้ว่าหลายคนจะเชื่อมโยงการปฏิวัติพลาสติกกับนวัตกรรมกลางศตวรรษที่ 20 แต่ Gutta-percha เล่าเรื่องราวที่แตกต่าง - เรื่องราวของวัสดุมหัศจรรย์ธรรมชาติที่หล่อหลอมการสื่อสารโลกและยังคงให้บริการเราในปัจจุบัน
เคมีเบื้องหลังความมหัศจรรย์
Gutta-percha เป็นรูปแบบหนึ่งของ polyisoprene โพลิเมอร์พื้นฐานเดียวกันที่พบในยาง อย่างไรก็ตาม โครงสร้างโมเลกุลของมันแตกต่างจากยางน้ำยางธรรมดาอย่างมีนัยสำคัญ ความแตกต่างหลักอยู่ที่การจัดเรียง - Gutta-percha มีอยู่ในการจัดเรียงแบบ trans ในขณะที่ยางธรรมดาใช้การจัดเรียงแบบ cis การเปลี่ยนแปลงที่ดูเหมือนเล็กน้อยนี้สร้างคุณสมบัติที่แตกต่างกันอย่างมาก
การจัดเรียงแบบ trans ทำให้ Gutta-percha แข็งกว่าและยืดหยุ่นน้อยกว่ายาง ทำให้มีข้อได้เปรียบเฉพาะสำหรับการใช้งานเฉพาะ ต่างจากธรรมชาติที่ยืดหยุ่นและเด้งได้ของยาง Gutta-percha สามารถขึ้นรูปได้เมื่อได้รับความร้อนและจะคงรูปร่างเมื่อเย็นลง ทำให้เป็นเทอร์โมพลาสติกยุคแรกที่เหมาะสม
หมายเหตุ: Polyisoprene เป็นโพลิเมอร์ที่ประกอบด้วยหน่วย isoprene ที่ซ้ำกัน Trans และ cis หมายถึงการจัดเรียงเชิงพื้นที่ที่แตกต่างกันของอะตอมรอบพันธะเคมี
การเปรียบเทียบ Gutta-Percha กับยางธรรมดา
| คุณสมบัติ | Gutta-Percha | ยางธรรมดา |
|---|---|---|
| โครงสร้างทางเคมี | Trans-polyisoprene | Cis-polyisoprene |
| พืชต้นกำเนิด | Palaquium gutta | Hevea brasiliensis |
| คุณสมบัติทางกายภาพ | แข็ง ขึ้นรูปได้เมื่อได้รับความร้อน | ยืดหยุ่น เหนียว |
| การใช้งานหลักในอดีต | ฉนวนสายเคเบิลโทรเลข | ยางรถยนต์ สินค้ายืดหยุ่น |
| การใช้งานในปัจจุบัน | วัสดุอุดรากฟันในทางทันตกรรม | ยางรถยนต์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ สินค้าอุปโภคบริโภค |
| ความพร้อมใช้ | การกระจายตัวจำกัดมาก | ปลูกกันอย่างแพร่หลาย |
จากสายเคเบิลโทรเลขสู่การรักษารากฟัน
การใช้งานทางประวัติศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดของวัสดุนี้คือในสายเคเบิลโทรเลขใต้น้ำ คุณสมบัติฉนวนที่ยอดเยี่ยมและความต้านทานต่อน้ำทะเลของ Gutta-percha ทำให้เหมาะสำหรับปกป้องแกนทองแดงของสายเคเบิลใต้ทะเล สายเคเบิลโทรเลขข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกสายแรกที่ประสบความสำเร็จในปี 1858 อาศัยฉนวน Gutta-percha เป็นหลัก
แต่ที่น่าประหลาดใจกว่านั้น วัสดุยุค Victorian นี้ยังคงขาดไม่ได้ในปัจจุบัน ผู้เชี่ยวชาญทางทันตกรรมยังคงใช้ Gutta-percha เป็นวัสดุอุดที่ต้องการสำหรับขั้นตอนการรักษารากฟัน ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ความสามารถในการขึ้นรูป และคุณสมบัติการปิดผนึกทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานทางการแพทย์นี้
น่าจะเกือบทุกคนที่อ่านบทความนี้มีชิ้นส่วนของ gutta percha อยู่ในร่างกาย เพราะมันยังคงเป็นวัสดุอุดที่เลือกใช้สำหรับการรักษารากฟันทางทันตกรรม
การวิจัยชี้ให้เห็นว่าทั่ว Europe ประมาณ 60% ของผู้ใหญ่เคยผ่านขั้นตอนการรักษารากฟัน หมายความว่าประชากรส่วนใหญ่มีวัสดุจากศตวรรษที่ 19 นี้อยู่ในปาก
สстатิสติกการรักษารากฟัน
- ยุโรป: ผู้ใหญ่ 60% เคยได้รับการรักษารากฟัน
- ประมาณการผู้อ่านทั่วโลก: 75% น่าจะเคยได้รับการรักษาด้วย gutta-percha ในงานทันตกรรม
- การใช้งานปัจจุบัน: gutta-percha ยังคงเป็นวัสดุอุดรากฟันที่ได้รับความนิยมมากที่สุดทั่วโลก
การขึ้นและตกของชื่อที่คุ้นเคย
ในช่วงที่รุ่งเรือง Gutta-percha อยู่ทุกหนทุกแห่ง ชาว Victorian ใช้มันทำทุกอย่างตั้งแต่เครื่องประดับและของตัดแต่งไปจนถึงลูกกอล์ฟและของใช้ในบ้าน วัสดุนี้แพร่หลายมากจนกระทั่ง gutta-percha กลายเป็นคำที่คุ้นเคยในครัวเรือน เหมือนกับพลาสติกในปัจจุบัน
อย่างไรก็ตาม ความนิยมของวัสดุนี้ลดลงอย่างรวดเร็วในต้นศตวรรษที่ 20 การพัฒนาพลาสติกสังเคราะห์และการเปลี่ยนไปใช้แหล่งยางที่แตกต่างกันนำไปสู่การหายไปเกือบหมดของ Gutta-percha จากชีวิตประจำวัน ต้น Palaquium gutta ที่ผลิตวัสดุนี้ในปัจจุบันมีการกระจายที่จำกัดมาก ทำให้สารนี้หายากขึ้น
ไทม์ไลน์ประวัติศาสตร์ของวัสดุพลาสติกยุคแรก
- ต้นทศวรรษ 1900: Bakelite (พลาสติกสังเคราะห์แบบเต็มรูปแบบชิ้นแรก)
- 1858: Gutta-percha ถูกใช้ในสายเคเบิลโทรเลขข้ามมหาสมุทร Atlantic ที่ประสบความสำเร็จครั้งแรก
- ยุค Victorian: Shellac, celluloid, cellophane และ galalith ถูกนำมาใช้งาน
- ศตวรรษที่ 19: Gutta-percha กลายเป็นคำที่คุ้นเคยในครัวเรือนสำหรับสินค้าที่ขึ้นรูปได้
- ต้นศตวรรษที่ 20: โพลิเมอร์สังเคราะห์เริ่มเข้ามาทดแทนวัสดุธรรมชาติ
บทเรียนในนวัตกรรมวัสดุ
เรื่องราวของ Gutta-percha ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีที่วัสดุหล่อหลอมเทคโนโลยีและสังคม เช่นเดียวกับพลาสติกสังเคราะห์ที่ตามมา มันสัญญาว่าจะแก้ปัญหาเชิงปฏิบัติผ่านโซลูชันที่ออกแบบมา ความสำเร็จในการเปิดใช้งานการสื่อสารโทรเลขทั่วโลกช่วยทำให้โลกเล็กลง ในขณะที่การใช้งานต่อเนื่องในทันตกรรมแสดงให้เห็นว่านวัตกรรมบางอย่างพิสูจน์ว่าไม่สามารถแทนที่ได้
การอภิปรายเกี่ยวกับ Gutta-percha ยังเน้นให้เห็นว่าวัสดุที่เปลี่ยนแปลงโลกสามารถจางหายไปจากความจำของสาธารณชนได้เร็วเพียงใด สิ่งที่เคยเป็นสารปฏิวัติที่เปิดใช้งาน Internet ยุค Victorian ในปัจจุบันรู้จักกันเฉพาะในหมู่ผู้เชี่ยวชาญทางทันตกรรมและนักประวัติศาสตร์วัสดุเท่านั้น
บทที่ถูกลืมนี้ในวิทยาศาสตร์วัสดุเตือนเราว่านวัตกรรมมักสร้างขึ้นจากการค้นพบก่อนหน้า และบางครั้งโซลูชันที่ดีที่สุดผสมผสานคุณสมบัติธรรมชาติกับความเฉลียวฉลาดของมนุษย์ในวิธีที่ไม่คาดคิด
อ้างอิง: Looking Through One Pane